Обнаружена утечка тяжелых ионов с Венеры — это поможет понять, как с нее исчезла вода

Сейчас Земля — единственная пригодная для жизни планета Солнечной системы. Но когда-то водная среда, необходимая для обитаемых планет, могла быть и на Венере (возможно, также на Марсе, но это — другая история). Сейчас ее атмосфера состоит в основном из углекислого газа и небольших количеств азота и других микроэлементов. И остается неясным: куда и почему исчезла вода?

Аппарат BepiColombo, запущенный европейским и японским космическими агентствами, сделал короткую остановку на орбите второй планеты, чтобы скорректировать дальнейший курс на Меркурий. И за эти полтора часа обнаружил то, что не удавалось миссиям прошлых десятилетий: утечку углерода из атмосферы планеты, которая происходит из-за солнечного ветра. Об открытии сообщает европейская организация планетологов Europlanet.

Следует оговорить, что ядро Венеры, в отличие от земного, не генерирует вокруг планеты собственное магнитное поле. Но его слабое подобие создают заряженные частицы, которые выбрасывает в космос Солнце — такой поток принято называть солнечным ветром. Электрически заряженные частицы, на пути которых попадается Венера, огибают ее и уносятся дальше. В итоге в верхних слоях атмосферы ветер замедляется и нагревается, формируя так называемую магнитооболочку, вытянутую прочь от Солнца наподобие хвостатой кометы.

Несмотря на то, что раньше Венеру изучали аппараты, находящиеся и на поверхности, и на орбите, они обследовали не все пространство вокруг нее. И именно через такое «белое пятно» проследовал BepiColombo: вошел в магнитооболочку над «хвостом», пролетел на высоте менее 550 км от поверхности планеты и вышел с противоположной, ближней к Солнцу, стороны.

В течение 90 минут инструменты аппарата измеряли количество и массу заряженных частиц, с которыми он столкнулся. Также удалось собрать новую информацию о химических и физических процессах, которые показывают, как солнечный ветер захватывает и уносит с собой частицы из атмосферы Венеры. Пролет был выполнен еще в 2021 году, но обработка данных заняла время, и научные материалы обнародованы только сейчас.

Как поясняют в Лаборатории физики плазмы (Франция), прошлые исследования давали только общее представление об ионах, покидающих планету под воздействием солнечного ветра. Ученые знали, что частицы состоят, в основном, из кислорода и водорода.

«Впервые удалось наблюдать, как положительно заряженные ионы углерода покидают атмосферу Венеры. Это тяжелые ионы, которые обычно движутся медленно, поэтому мы все еще пытаемся понять механизмы, которые здесь действуют. Возможно, электростатический солнечный ветер уносит их от планеты, или же они могут быть ускорены посредством центробежных процессов», — рассказывает научный сотрудник лаборатории Лина Хадид.

По данным лаборатории, подобный процесс происходит и на Земле: под воздействием солнечного ветра частицы вылетают за пределы атмосферы над полюсами. С учетом новых данных ученые могут лучше понять, как это работает на Венере, а возможно — и больше узнать о других планетах Солнечной системы и за ее пределами.

«Утечка из атмосферы Венеры не может полностью объяснить потерю воды. Но это исследование является важным шагом на пути к раскрытию тайны о том, как происходила эволюция атмосферы Венеры, а предстоящие миссии помогут заполнить многие пробелы», — добавляет Моа Перссон из Шведского института космической физики.

При этом в научном сообществе нет уверенности, что водная среда в привычном нам виде вообще существовала на Венере. Раньше неоднократно озвучивались и другие гипотезы. Однако, есть модели, демонстрирующие, что жизнь теоретически могла бы возникнуть и в такой, непригодной для нас, среде.